태양광-수소 기술의 "놀라운" 효율성 Solar-to-Hydrogen Tech Sees "Remarkable" Efficiency Jump

 

Solar-to-Hydrogen Tech Sees "Remarkable" Efficiency Jump

Researchers in Japan reported a 100-fold improvement in their solar energy conversion method

By Maria Gallucci

 

Converting sunlight into hydrogen is a seemingly ideal way to address the world’s energy challenges. The process doesn’t directly involve fossil fuels or create any greenhouse gas emissions. The resulting hydrogen can power fuel-cell systems in vehicles, ships, and trains; it can feed into the electrical grid or be used to make chemicals and steel. For now, though, that clean energy vision mainly exists in the lab. 

 

Image: Wang Z, Lou Y, Hisatomi T. et a

 

일본 연구진 개발

 

  일본의 연구진은 태양에너지 변환방법이 100배 향상되었다고 보고했다.

 

햇빛을 수소로 바꾸는 것은 세계의 에너지 문제를 해결하는 이상적인 방법인 것 같다. 그 과정은 직접적으로 화석 연료를 포함하거나 온실 가스 배출을 일으키지 않는다. 결과 수소는 차량, 선박 및 열차의 연료전지 시스템에 전력을 공급할 수 있으며, 전기 그리드에 공급되거나 화학 물질과 강철을 만드는 데 사용될 수 있다. 하지만 현재로서는 청정 에너지 비전이 주로 연구실에만 존재하고 있다.

 

최근, 일본 연구원들은 태양 에너지를 사용하여 엄청난 양의 수소를 만들기 위한 중요한 단계를 밟았다고 말했다. 나가노 신슈 대학의 연구팀은 물에 있는 수소와 산소 분자를 쪼개기 위해 빛을 흡수하는 물질을 연구한다. 이제 그들은 광촉매 반응에서 수소를 생산하는 데 훨씬 더 효율적인 2단계 방법을 개발했다.

 

연구진은 최대 650나노미터(빨간색 끝의 가시 파장)에서 빛을 흡수할 수 있는 반도체 소재 바륨 탄탈룸 옥시닛라이드(BaTaO2N)로 시작했다. 이 가루성 물질은 광촉매 역할을 하며, 반응을 일으키는데 필요한 태양 에너지를 이용한다. 물 대신 수용성 메탄올 용액도 사용했는데, 수소 성분에만 초점을 맞추고 반응의 복잡성을 줄일 수 있었다.

 

 

그 결과, 이 물질들은 기존의 방법을 사용하여 백금을 탑재한 BaTaO2N보다 훨씬 더 효율적으로 수소를 진화시켰다고 네이처 커뮤니케이션지의 논문이 밝혔다.

 

Solar-to-Hydrogen Tech Increase  Fuel Cells Works

 

황기철 콘페이퍼 에디터

Ki Chul Hwang Conpaper editor 

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Recently, Japanese researchers said they’ve made an important step toward making vast amounts of hydrogen using solar energy. The team from Shinshu University in Nagano studies light-absorbing materials to split the hydrogen and oxygen molecules in water. Now they’ve developed a two-step method that is dramatically more efficient at generating hydrogen from a photocatalytic reaction. 

 

 

The researchers began with barium tantalum oxynitride (BaTaO2N), a semiconductor material that can absorb light at up to 650 nanometers (a visible wavelength at the orange end of red). The powdery substance serves as the photocatalyst, harnessing solar energy needed to drive the reaction. They also used an aqueous methanol solution instead of water, which allowed them to focus only on the hydrogen component and reduce the complexity of the reaction.

 

https://spectrum.ieee.org/energywise/energy/renewables/solar-to-hydrogen-remarkable-efficiency-jump

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